Dalykas, kuris mane sukrėtė, kai pirmą kartą sužinojau
Electrical Discharge Machining (sutrumpintai EDM, nes niekas nesako viso) naudoja elektrą metalui pjaustyti. Ne verpimo įrankis. Ne lazeris. Tiesiog... kibirkštys.
Maži valdomi žaibai.
Žinau, kad tai skamba taip, lyg išsigalvočiau, bet prisiekiu, kad taip ir vyksta. Turite elektrodą (įrankį) ir ruošinį (pjaunate daiktą), o tarp jų yra nedidelis tarpelis, užpildytas dielektriniu skysčiu (dažniausiai alyva arba dejonizuotu vandeniu), ir jūs tiesiog... jį sutraukiate. Vėl ir vėl. Tūkstančiai kartų per sekundę. Kiekviena kibirkštis išgarina mažą metalo dalelę.
Mano bendradarbis Džeikas (skirtingas Džeikas, nei bet kuris kitas mano paminėtas Džeikas, matyt, mes turime daug Džeikų) bandė man tai paaiškinti antrą dieną ir aš maniau, kad jis mane išjuokia. "Mes pjovėme plieną elektra?" Taip žmogau. Laukinis.
Kodėl tai netgi egzistuoja (nes įprastas apdirbimas veikia gerai?)
Taigi čia yra dalykas – tradiciniam apdirbimui naudojami verpimo pjaustytuvai. Malūnai, tekinimo staklės, visa tai. Puikiai tinka daugeliui dalykų.
Bet kas, jei jūsų dalis yra:
Itin kieta medžiaga (pvz., karbidas arba grūdintas įrankių plienas)
Tikrai sudėtingos formos su griežtais kampais
Plonos sienos, kurios lenktų arba lūžtų veikiant pjovimo jėgoms
Turi vidinių funkcijų, kurių nepasieksite su sukimo įrankiu
Čia atsiranda EDM. Kadangi jis fiziškai neliečia dalies (visada yra tas mažas tarpelis), nėra jokios pjovimo jėgos. Ir kadangi jis yra elektrinis, jam nesvarbu, kokia kieta medžiaga – jei ji laidi elektrą, galite ją apdoroti EDM.
Prisimenu, kad mums buvo atliktas šis darbas, klientas norėjo, kad šie maži aušinimo kanalai būtų grūdinto plieno formoje. Kaip 0,020 colio skersmens kanalai, kurie sukasi ir sukasi. Jokiu būdu negalima to gręžti, jokiu būdu frezuoti. Bet su EDM? Mes tai padarėme. Užtrukome amžinai, bet tai padarėme.
(Na, techniškai mūsų labiau patyręs vaikinas Steve'as tai padarė. Aš žiūrėjau ir stengiausi nieko neliesti, nes man tai buvo kaip 2 mėnuo.)
EDM tipai (ir taip, yra daugiau nei vienas)
Vielinis EDM (kam aš praleidžiu daugiausia laiko)
Tai panašu į... gerai įsivaizduokite juostinį pjūklą, bet vietoj ašmenų yra plona žalvario viela (dažniausiai 0,010" skersmens, kartais plonesnė, kartais storesnė). Ir vietoj pjovimo pjaunant, tai pjovimas kibirkščiuojant.
Viela juda per dalį, nuolat tiekdama šviežią vielą, todėl visada pjaunate nauju elektrodu. Panaudota viela surenkama į šiukšliadėžę ir parduodate ją metalo laužui. Kas porą mėnesių gauname 200 USD už panaudotą laidą, o tai, manau, puiku.
Mūsų parduotuvėje yra du vielos EDM:
Mitsubishi MV2400R (nuotraukoje, pirktas naudotas 2019 m., manau, už kokius 85 tūkst. USD? Gal 90 tūkst.)
„Sodick AQ327L“ (naujesnis, 2022 m., mums kainavo... Noriu pasakyti 180 000 USD, bet necituokite manęs)
Vielos EDM puikiai tinka:
Per{0}}pjūvius (perpjaunant visą dalį)
Perforavimo ir štampavimo darbas
Tikslios dalys, kurių tolerancija yra griežta (mes reguliariai laikome ±0,0002")
Dalys, kur reikia tikrai geros paviršiaus apdailos
Minusai:
LĖTAI. Kaip tikrai lėtai. Storo grūdinto plieno pjovimas gali būti 1–2 kvadratiniai coliai per valandą.
Nutrūksta viela. O dieve, viela nutrūksta. Įpusėjote 6 valandų trukmę irspragtelėtiviela nutrūksta, o dabar turite jį įsriegti atgal ir pradėti iš naujo (na, ne visiškai iš naujo, paprastai galite tęsti, bet vis tiek erzina)
Dielektrinę sistemą reikia nuolat prižiūrėti, kitaip ji sugenda
Sinker EDM (Ram EDM, Plunge EDM, kad ir kaip tai pavadintumėte)
Čia jūs turite formos elektrodą (dažniausiai varį arba grafitą) ir „įskandinate“ jį į ruošinį, sudegindami medžiagą, kad susidarytų ertmė.
Parduotuvėje turime vieną kriauklę – senesnę Makino EDNC43. Pirkau naudotą, manau, kad 2008 m. ar pan. Kaina buvo... $35k gal? Jis veikia gerai, bet yra lėtesnis nei naujesni.
Štai kam jūs naudojate:
Pelėsių ertmės
Sudėtingos 3D formos
Aklinos skylės ir kišenės
Graviravimas (nors dabar yra geresnių būdų tai padaryti)
Saugiklio EDM fiksatorius yra tas, kad pirmiausia turite pagaminti elektrodą. Taigi, jei jums reikia padaryti sudėtingą formos ertmę, pirmiausia turite apdirbti vario arba grafito elektrodą tiksliai tokios formos, kokios norite (bet atgal / atvirkštine), TADA naudokite tą elektrodą ertmę sudeginti į plieną.
Tai tarsi... papildomi žingsniai. Tačiau kartais tai yra vienintelis būdas ką nors padaryti.
Mano pirmasis EDM darbas buvo padaryti paprastą kvadratinę kišenę. Man prireikė 3 bandymų, nes vis sukčiau elektrodo poslinkio skaičiavimą. Steve'as rado mane prie aparato pasimetusią ir paklausė: „Ar atsiskaitei už perpjovimą? ir aš buvau kaip "kas?"
Geri laikai. (Ne tikrai, jaučiausi kaip idiotas.)
Mažų skylių EDM (gręžimo EDM)
Mes tokių neturime, bet aš juos naudojau ankstesnėse parduotuvėse. Iš esmės daro mažytes gilias skylutes, kaip elektrodą naudodamas besisukantį žalvarinį arba varinį vamzdelį.
Puikiai tinka starterio angoms (vielos EDM), formų aušinimo angoms, degalų purkštukų purkštukams ir kitiems dalykams. Gali gręžti iki 0,008 colio skersmens skyles, kartais ir mažesnes.
Šios mašinos yra palyginti pigios – pavyzdžiui, 30–40 000 USD naujos už pagrindinę. Tačiau mums jo dar neprireikė, nes galime užsakyti retkarčiais atliekamus skylių gręžimo darbus pigiau nei turėti mašiną.
Kaip greitai? (Spoileris: nelabai)
Tai yra ta dalis, kuri nuvilia klientus, kurie nesupranta EDM.
Vielos EDM grubus pjovimas iš plieno: gal 10-20 kvadratinių colių per valandą (priklauso nuo storio ir nustatymų) Nugriebti pjūvius (apdailinti, kad paviršiaus apdaila būtų geresnė): daug lėčiau, pvz., 5-10 kvadratinių colių per valandą per vieną praėjimą, ir jūs galite padaryti 3-4 nugriebtus praėjimus.
Sinker EDM: labai kintamas, bet 0,5–2 kubinių colių per valandą grubiam apdirbimui
Praėjusią savaitę man paskambino klientas ir teiravosi dėl dalies. – Kiek tai užtruks?
Aš: "Apie 18 valandų mašinos darbo laikas" Klientas: "Už ką? Tai tik 4 colių ilgio!" Aš:gilus įkvėpimas"Taip, bet tai grūdintas H13 įrankių plienas su keturiais sudėtingais pjūviais ir norite 0,0001" tolerancijos ir 8Ra apdailos, taigi... taip. 18 valandų."
Jie išvyko kitur. Jie grįš, kai kita parduotuvė negalės to padaryti. (Tai atsitiko anksčiau.)
Sąrankos laikas yra ta vieta, kur tikrai prarasite pinigus
Tikrasis pjovimas gali užtrukti 18 valandų, bet sąranka? Tai gali būti dar 4-6 valandos.
Jūs turite:
Pritvirtinkite dalį (ir geriau, kad ji būtų kvadratinė ir lygi, arba jūsų leistini nuokrypiai yra nedideli)
Įkelkite programą (jei tokią turite, kartais ją rašote nuo nulio)
Nustatykite nulinius taškus ir atskaitos taškus
Patikrinkite laido įtempimą ir kreipiklius
Įsitikinkite, kad dielektrinis bakas yra švarus ir tinkamos varžos
Išbandykite nukirpkite kampą, kad įsitikintumėte, jog viskas yra ten, kur manote
Vieną kartą sujaučiau 3 000 USD vertės medžiagą, nes savo Y-nulį nustačiau neteisingai 0,100". Dalis buvo laužyta. Jaučiausi blogai. Bosas... nebuvo patenkintas. Tačiau jam tai buvo šaunu, nes ten buvau tik 6 mėnesius ir mes visi darome klaidų.
(Vis tiek kartais pagalvokite apie tą dalį. Trys tūkstančiai. Uh.)
Dielektrinio skysčio padėtis
Taigi pamenate, kaip sakiau, kad tarpelyje yra skysčio? Tai vadinama dielektriniu skysčiu. Tai labai svarbu.
Vieliniam EDM naudojame dejonizuotą vandenį su specialiais priedais. Turi būti išlaikyta tinkama savitoji varža – per laidi ir atsiranda lankas, nepakankamai laidus ir kibirkštys nesusidarys tinkamai.
Turime šią DI sistemą (dejonizacijos sistemą), kuri nuolat filtruoja ir prižiūri vandenį. Kai pirkome, kainavo apie 8 tūkst. Dervą reikia keisti kas 6–12 mėnesių po 400 USD.
Vanduo kvepia keistai. Neblogai, tik... keista. Ir šalta, nes mašinoje yra aušintuvas, kuris palaiko 68 laipsnius F. Vasarą, kai lauke 95 laipsniai F, o mūsų parduotuvės kintamoji srovė vos gali suspėti, įkišti ranką į dielektriko baką iš tikrųjų yra labai malonu.
Smulkintuvui EDM naudojame alyvos{0}}dielektriką. Kvepia siaubingai, visur patenka, užsidega, jei neatsargiai (mums dar nepasitaikė, beldžiasi į malkas, bet girdėjau istorijų).
Tikslumas ir paviršiaus apdaila (iš tikrųjų šauni dalis)
Čia EDM tikrai šviečia.
Vielinis EDM gali lengvai išlaikyti ±0,0002" (tai yra 0,005 mm jums, metriniams žmonėms). Gerą dieną, kai viskas buvo surinkta? Pasiekėme ±0,0001", o tai yra beprotiška.
Paviršiaus apdaila priklauso nuo nustatymų -- grubus pjūvis gali būti 125 Ra arba dar blogesnis, bet po 3–4 pravažiavimų galite sumažinti iki 8 Ra ar daugiau. Į šį keistą beveik stiklą panašų paviršių tikrai malonu žiūrėti.
Sinker EDM gali padaryti dar geresnę paviršiaus apdailą, jei to tikrai reikia – mačiau 4Ra apdailą, kuri atrodo kaip veidrodžiai. Bet tai trunka amžinai.
Tikslumas atsiranda dėl to, kad nėra įrankio įlinkio (nes nėra pjovimo jėgos), nėra įrankių nusidėvėjimo tradicine prasme, o šiuolaikinės mašinos turi tikrai gerą servo valdymą.
Laidų tipai ir nustatymai (nerdy for a second)
Standartinė viela yra žalvaris – dažniausiai 0,010 colio skersmens daugeliui darbų. Tačiau taip pat yra:
0,008 colio viela griežtesniems kampams
0,012 colio viela storoms dalims greičiau grubinti
Padengti laidai (padengti cinku arba volframu), skirti specifiniams tikslams
Molibdeno viela specialiems atvejams (jos neturime, per brangu)
Per mėnesį pravažiuojame gal 20-30 vielos ritių? Kiekviena ritė kainuoja apie 80–120 USD, priklausomai nuo tipo ir iš kur perkame. Tai prideda.
Nustatymai yra visas juodas stiprintuvo menas, įjungimo{0}}laikas, išjungimo-laikas, įtampa, laido įtempimas, praplovimo slėgis... yra 20+ parametrų, kuriuos galite koreguoti. Naujesniuose įrenginiuose yra automatiniai{5}nustatymai, kurie veikia gerai, bet sudėtingiems darbams atlikti reikia rankiniu būdu.
Steve'as turi užrašų knygelę – pažodinį popierinį sąsiuvinį – su visais mėgstamais įvairių medžiagų nustatymais. Jis tai daro 25 metus ir tiesiog... žino. Aš vis dar mokausi. Turiu veikiančius nustatymus, bet jie nėra optimizuoti kaip jo.
Išlaidos (kaip kodėl mes imame 150 USD per valandą parduotuvės tarifas)
Mašinos mokėjimas: ~ 2 800 USD per mėnesį (už naujesnį „Sodick“ „Mitsubishi“ atsiperka) Laidas: ~ 2 000 USD per mėnesį
Filtrai / derva / priežiūra: ~ 800 USD per mėnesį Energijos sąnaudos: tikriausiai 400–500 USD per mėnesį tik EDM DI sistemai: 400–500 USD per metus dervos Įvairios eksploatacinės medžiagos (kreipikliai, maitinimo tiekimas ir kt.): 1 200 USD per metus
Be to, žinote, pastato nuoma, mano atlyginimas, Steve'o atlyginimas, draudimas ir visa kita.
Taigi, kai nurodome 150 USD per valandą už vielos EDM laiką, netampame turtingi. Tai tik... kiek kainuoja šitų dalykų tvarkymas.
Kartą klientas ginčijosi su manimi dėl tarifo. "Galiu gauti CNC frezavimą už 85 USD per valandą!"
Taip, bičiuli, bet jūsų CNC malūnėlis negali nupjauti grūdinto įrankinio plieno iki 0,0002 colių tolerancijos, kai pjovimo jėga nulinė, taigi... obuoliai ir apelsinai.
Dažnos problemos (dėl kurių aš noriu rėkti)
Nutrūksta viela-- Jau minėjau tai, bet verta kartoti. Nieko nėra blogiau, kaip grįžęs po pietų ir pamatęs, kad aparatas sustojo, nutrūkus 4 valandoms iki 10 valandų. Naujesniame „Sodick“ yra automatinis sriegio atnaujinimas, kuris padeda, tačiau „Mitsubishi“ sriegti reikia rankiniu būdu. Linksmi dalykai.
Dielektrinis užterštumas- Jei bakas užsiteršia (metalo dalelių, alyvos ir bet ko), jūsų pjovimo kokybė pražūs. Mes turime valyti baką kas savaitę. Ar mes? Ech... labiau kas 2-3 savaites, jei atvirai. Turbūt reikėtų tai daryti daugiau.
Servo klaidos-- Kartais mašina mano, kad yra trumpas gedimas, kai jo nėra, arba atvirkščiai, ir jūs gaunate šias keistas servo klaidas . 90% atvejų, kai jį paleidžiate iš naujo. Kitus 10% jūs vadinate techniku.
Kūgio problemos-- Vielos EDM galima pjauti tiesiai arba kūgiškai (kampuotos sienos). Kartais norisi siauresnio, kartais – ne. Tiksliai nustatyti kūgio kompensaciją yra... sudėtinga. Kartą sujaučiau tai ant štampavimo rinkinio ir dalys nesusirinko. Teko juos perkirpti. Tai buvo bloga diena.
Elektrodų susidėvėjimas(Sinkerio EDM) – Vario arba grafito elektrodas nusidėvi jį naudojant. Jūs turite tai kompensuoti. Kartais vienam darbui padarote kelis elektrodus, nes pirmasis susidėvi įpusėjus. Tai erzina.
Programa sugenda– Kartą praradote 12 valandų programą dėl kompiuterio gedimo. Pastaruoju metu nepakankamai taupiau. Teko atkurti 3 valandas darbo. Dabar įkyriai taupau. Ctrl + S yra raumenų atmintis.
Ar verta mokytis?
trūkinėja pirštai, nes aš čia akivaizdžiai šališkas
Žiūrėkite, EDM yra nišinis įgūdis. Ne kiekvienoje parduotuvėje yra tokių mašinų. Bet parduotuvės, kurios tai daro? Jie gali imti priemokas, nes ne visi gali atlikti šį darbą.
Šiuo metu uždirbu apie 28 USD per valandą kaip EDM operatorius / programuotojas. Steve'as uždirba beveik 38 USD per valandą, nes turi daug daugiau patirties ir gali susidoroti su tikrai sudėtingais dalykais. Tai... padoru? Nenuostabu, bet geresnis nei bendrieji apdirbimo įkainiai mūsų rajone, kurie yra daugiau kaip 20–22 USD per valandą.
Darbo saugumas atrodo gana geras. Mes visada užsiėmę. Liejimo dirbtuvės, aviacija, medicinos prietaisai, įrankiai ir štampai – visoms šioms pramonės šakoms reikia EDM darbo.
Lyginant jį su kitais procesais
VS. CNC frezavimas:
EDM: Jokių pjovimo jėgų, veikia su kietomis medžiagomis, gali padaryti sudėtingas formas
CNC: greitesnis, pigesnis per valandą, universalesnis minkštoms medžiagoms
Kada naudoti EDM: kietos medžiagos, neleidžiama deformuotis, sudėtingos vidinės savybės
VS. Pjovimas lazeriu:
EDM: didesnis tikslumas, nėra šilumos paveiktos zonos, gali būti storos medžiagos
Lazeris: DAUG greitesnis, tinka ploniems lakštams, pigesnis paprastiems 2D pjūviams
Kada naudoti EDM: storos medžiagos, griežti nuokrypiai, 3D funkcijos
VS. Vandens srovė:
EDM: geresnis tikslumas ir apdaila, veikia tik su laidžiomis medžiagomis
Vandens srovė: greičiau, veikia su bet kuo (netgi stiklu ar akmeniu), storesnė medžiaga
Kada naudoti EDM: reikia tikslumo, geros apdailos, medžiaga praleidžia elektrą
Jie visi turi savo vietą. Mačiau parduotuves su visomis trimis.
Šių dalykų ateitis
Naujesnės mašinos tampa greitesnės dėl geresnių generatorių ir valdymo sistemų. „Sodick“, kurį nusipirkome 2022 m., yra 30% greitesnis už „Mitsubishi“ tam pačiam darbui.
Taip pat yra daugiau automatizavimo – automatinis vielos įsriegimas, automatinis matavimas, automatinis įrankio keitimas, skirtas EDM. Palengvina gyvenimą.
Kai kurios parduotuvės pradeda automatizuoti detales pakrauti ir iškraunančius robotus. Mes dar nesame ten (per mažas), bet galų gale galėjau tai pamatyti.
AI-pagalbinis programavimas taip pat pradeda tapti dalyku, kuris... įdomu? Gana baisu dėl darbo saugumo, bet taip pat gali palengvinti programavimą. Žiuri vis dar išeina.
Taigi, kas yra esmė?
atsilošia ir supranta, kad tai vėl labai ilga
EDM yra labai naudingas, bet specializuotas procesas, apie kurį dauguma žmonių niekada negalvoja. Bet tas telefonas, kurį laikote? Tikriausiai yra dalių, pagamintų naudojant EDM. Automobilis, kurį vairuoji? EDM buvo naudojamas kai kurioms plastikinių dalių formoms gaminti. Medicininiai implantai? EDM.
Jis yra visur, tik paslėptas.
Jei galvojate apie galimybę pradėti gaminti, EDM įgūdžiai yra vertingi. Tai nėra toks fizinis sunkus kaip apdirbimas rankiniu būdu, mokamas padoriai, o darbo visada yra.
Jei esate parduotuvės savininkas, galvojate apie EDM įsigijimą... atlikite tyrimus. Jie brangūs, lėti, bet tam tikram darbui nepakeičiami. Be savųjų tikriausiai neišgyventume.
Jei jums tiesiog įdomu, kas yra EDM, dabar jūs žinote. Tai valdomas žaibas, pjaunantis metalą. Šaunu, tiesa?
Jei tau įdomugrimzlės EDMperskaičius visa tai? Žmogau, čia tikrai įdomu{0}}stebėti, kaip elektrodas lėtai degina ertmę į grūdintą plieną, tarsi... užburianti. Turėtumėte visiškai apsilankyti parduotuvėje ir kada nors ją pamatyti. Daug šauniau nei aš čia apie tai slampinėju.